JP5684314B2

JP5684314B2 - 四輪駆動車両の走行制御装置

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Publication number: JP5684314B2
Application number: JP2013072818A
Authority: JP
Inventors: 典久二飯田; 孝幸関; 翔一大八木
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2013-03-29
Filing date: 2013-03-29
Publication date: 2015-03-11
Anticipated expiration: 2033-03-29
Also published as: JP2014196057A; US9014938B2; US20140297145A1

Description

本発明は、エンジンからの出力を前輪及び後輪に伝達して走行する四輪駆動車両の走行制御装置に関する。

従来の四輪駆動車両において、例えば特許文献１に示すように、四輪駆動走行制御の機能失陥に係る故障発生時に、四輪駆動制御を停止して二輪駆動制御に移行することが知られる。四輪駆動制御の停止して二輪駆動制御に移行する際、車輪への駆動トルクが大きいと車両挙動の不安定になることがある。この車両挙動の不安定化を防ぐために、特許文献１に示す四輪駆動車は、後輪への駆動トルク（目標伝達トルク）が規定値以上の場合には、スロットル開度を低下させる制御を行うとともに、四輪駆動制御を停止して二輪駆動制御に移行する一方、後輪への駆動トルクが規定値未満の場合には、スロットル開度を低下させる制御を行わずに四輪駆動制御を停止して二輪駆動制御に移行するようになっている。

特許第４３６８２７１号公報

前述した車両挙動の不安定化は、後輪への駆動トルクの大きさによってのみ生じるのではない。四輪駆動制御を停止して二輪駆動制御に移行する際に、後輪への駆動トルクが零となり、その分の駆動トルクが前輪に加算されることにより前輪の駆動力が増加する。こうして増加した前輪の駆動力が、タイヤの摩擦限界を越えてしまうと、車両挙動が不安定になる。タイヤの摩擦限界は、路面の状態、運転者のギヤ段の違い、車速、旋回量等の各種状況によって変化する。しかし、特許文献１に示された従来の方法は、後輪への駆動トルクを規定値（固定値）と比較することで車両挙動が不安定になるかどうかを判断していたため、車両の各種状況によって変化するタイヤの摩擦限界への対応が不十分だった。そのため、例えば雪上路面にて旋回中に四輪駆動走行制御の機能失陥に係る故障が発生した場合などは、車両の状況に応じたタイヤの摩擦限界の変化に対応できず、車両挙動が不安定になり、ドライバビリティが悪化していた。

本発明は上述の点に鑑みてなされたものであり、その目的は、四輪駆動走行制御の機能失陥に係る故障発生時において、車両の状況に応じたタイヤの摩擦限界を考慮して安定した走行が可能となる四輪駆動車両の走行制御装置を提供することにある。

上記課題を解決するための本発明は、エンジンからの出力を前輪および後輪に伝達して走行する四輪駆動車両の走行制御装置であって、前記エンジンのスロットル開度制御を行うスロットル制御装置と、前記エンジンからの駆動力を前記前輪および前記後輪に分配して伝達する駆動力分配装置と、前記駆動力分配装置の作動制御を行って四輪駆動走行制御を行う四輪駆動コントロール装置と、前記スロットル制御装置の作動制御を含む車両走行制御を行って車両走行安定性を保つ制御を行う走行安定コントロール装置とを備え、前記四輪駆動コントロール装置は、四輪駆動走行制御に係る故障を検出する故障検出手段を有し、前記故障検出手段が故障を検出したときに、四輪駆動制御を停止して二輪駆動制御に移行するとともに前記スロットル制御装置にスロットル開度を低下させる第１スロットル制御信号を送ってスロットル開度を低下させる制御を行い、前記スロットル制御装置は、前記四輪駆動コントロール装置からの前記第１スロットル制御信号および前記走行安定コントロール装置からスロットル開度制御のために送られてくる第２スロットル制御信号が同時に入力されたときには、前記第１および第２スロットル制御信号の内、スロットル開度が小さい方の制御信号に基づいてスロットル開度制御を行うように構成されており、前記走行制御装置は、前記車両を安定して走行可能にするための要求目標駆動トルクを、少なくとも前記前輪の摩擦限界に基づいて算出する要求目標駆動トルク算出手段と、前記エンジンからの駆動力を推定するための推定駆動トルクを算出する推定駆動トルク算出手段とを具備し、前記故障検出手段が故障を検出して前記四輪駆動コントロール装置により四輪駆動制御を停止して二輪駆動制御に移行するときに、前記要求目標駆動トルク算出手段から算出された要求目標駆動トルクと、前記推定駆動トルク算出手段から算出された推定駆動トルクとを比較して、前記要求目標駆動トルクより前記推定駆動トルクが大きいときには、前記スロットル制御装置に前記第１スロットル制御信号を送るとともに四輪駆動制御を停止して二輪駆動制御に移行する一方、前記要求目標駆動トルクより前記推定駆動トルクが小さいときには前記第１スロットル制御信号を送らずに四輪駆動制御を停止して二輪駆動制御に移行することを特徴とする四輪駆動車両の走行制御装置である。

本発明にかかる四輪駆動車両の走行制御装置によれば、要求目標駆動トルク算出手段により、車両を安定して走行可能にするための要求目標駆動トルクを少なくとも前輪の摩擦限界に基づいて算出するので、タイヤ摩擦限界に基づいた最適な要求目標駆動トルクを得ることができる。また、この要求目標駆動トルクの算出は、理論に基づいた計算となるので、セッティング工数が少なくなる。そして、故障検出手段が故障を検出して四輪駆動コントロール装置により四輪駆動制御を停止して二輪駆動制御に移行するときには、タイヤ摩擦限界に基づいた最適な要求目標駆動トルクと、エンジンの駆動力を推定する推定駆動トルクとを比較して、推定駆動トルクが要求目標駆動トルクよりも大きいときにスロットル制御装置に第１スロットル制御信号を送るとともに四輪駆動制御を停止して二輪駆動制御に移行するので、タイヤ摩擦限界に対応した安定した走行が可能となる。

また、上記の走行制御装置において、前記要求目標駆動トルク算出手段は、前記前輪の摩擦限界に応じた第１パラメータと、前記四輪駆動車両の走行状態が直進走行又は旋回走行のいずれであるかを区別する第２パラメータとに基づいて、前記要求目標駆動トルクを算出するように構成してよい。これにより、直進走行、旋回走行等の走行状態の違いにより、算出される要求目標駆動トルクが変化するため、四輪駆動走行制御の機能失陥に係る故障発生時において、走行状態に応じたタイヤの摩擦限界の変化に対応でき、ドライバビリティが向上する。

本発明にかかる四輪駆動車両の走行制御装置によれば、四輪駆動走行制御の機能失陥に係る故障発生時において、車両の状況に応じたタイヤの摩擦限界を考慮した安定した走行が可能となり、それによりドライバビリティを向上できるという優れた効果を奏する。

本発明の実施形態にかかる走行制御装置を備えた四輪駆動自動車の概略構成を示す図。上記走行制御装置を構成する四輪駆動コントロールユニットによる４ＷＤ制御内容を示すフローチャート。上記４ＷＤ制御における推定駆動トルクの算出方法を示すブロック図。上記４ＷＤ制御におけるリア目標伝達トルクの算出方法を示すブロック図。上記４ＷＤ制御における４ＷＤフェールアクション制御内容を示すフローチャート。上記４ＷＤフェールアクション制御により求められるエンジンスロットル開度制御内容を示すグラフ。エンジンコントロールユニットが四輪駆動コントロールユニットおよび走行安定コントロールユニットから異なるスロットル開度制御信号を受けたときの制御内容を示すブロック図。エンジンコントロールユニットと四輪駆動コントロールユニットとの通信異常を検出したときにおける、エンジンコントロールユニットおよび四輪駆動コントロールユニットの制御内容を示すブロック図。

以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。

図１は、本発明の実施形態にかかる走行制御装置を備えた四輪駆動自動車の概略構成を示す図である。図1に示す自動車１には、車体前部に横置きにエンジン２が配設され、エンジン２の出力端に一体に繋がってトランスミッション３が取り付けられている。このトランスミッション３内にはフロントディファレンシャル機構４とトランスファー機構５とが設けられている。トランスミッション３により変速されたエンジン２の駆動力は、フロントディファレンシャル機構４において左右のフロントアクスルシャフト６ａ，６ｂに分割されて伝達され、左右の前輪７ａ，７ｂを駆動する。上記エンジン動力はトランスファー機構５においても分割されてプロペラシャフト８を介してリアアクスル装置９に伝達される。リアアクスル装置９は、駆動力分配装置１０を有しており、ここで駆動力を左右に分割し、左右のリアアクスルシャフト１１ａ，１１ｂを介して左右の後輪１２ａ，１２ｂに伝達してこれらを駆動する。

エンジン２にはスロットル開度を制御するスロットルアクチュエータ２ａが設けられており、エンジンコントロールユニット（ＥＮＧ．Ｃ.Ｕ.）２０からのスロットル制御信号を受けたスロットルアクチュエータ２ａがエンジンスロットル開度を制御する作動を行う。エンジンコントロールユニット２０には自動車のアクセルペダルの操作量を検出するアクセルセンサ１５からの検出信号が入力されており、エンジンコントロールユニット２０はアクセルペダルの操作量に応じてスロットルアクチュエータ２ａの作動制御を行うようになっている。但し、エンジンスロットル開度はスロットルアクチュエータ２ａにより制御される構成であり、このため、アクセルペダルの操作に拘わらずスロットルアクチュエータ２ａの作動を任意に制御することが可能な構成である。

この自動車１はさらに、四輪駆動走行制御を行う四輪駆動コントロールユニット（ＡＷＤＣ.Ｕ.）３０を有している。この四輪駆動コントロールユニット３０は、駆動力分配装置１０に制御信号を送ってその作動を制御し、前輪７ａ，７ｂおよび後輪１２ａ，１２ｂに伝達するトルクの配分制御と、旋回走行時等において左右の後輪１２ａ，１２ｂに伝達するトルク配分制御を行う。さらに、駆動力分配装置１０から左右の後輪１２ａ，１２ｂに駆動力を伝達させる四輪駆動走行状態（なお、左右の前輪７ａ，７ｂには常時駆動力が伝達される）と、左右の後輪１２ａ，１２ｂへの駆動力伝達を遮断する二輪駆動走行状態とを切り換える制御も行うことができる。なお、四輪駆動コントロールユニット３０からエンジンコントロールユニット２０にスロットル制御信号（後述する第１スロットル制御信号）を送出して、アクセルペダル操作により設定されるスロットル開度を補正する制御が可能となっている。

また、自動車１は、走行安定性を保つ制御を行う走行安定コントロールユニット（ＶＳＡＣ.Ｕ.）４０も有している。この走行安定コントロールユニット４０は、過度なステアリング操作に伴うオーバーステアの抑制制御、旋回加速時におけるアンダーステアの抑制制御、左右輪の路面状況の相違に対応する発進制御、旋回制動時の安定性を向上させる旋回制動制御等を行う。このため、走行安定コントロールユニット４０には、ステアリング操作センサ、ヨーレートセンサ、横Ｇ（横方向加速度）センサ、前後Ｇ（前後方向加速度）センサ等からの検出信号が入力され、これら検出信号を駆動力分配装置１０に送るとともに、エンジンコントロールユニット２０に作動制御信号を送ってスロットルアクチュエータ２ａを作動させてエンジンスロットル制御を行い、さらには前後左右のブレーキ作動制御を行って車両の走行安定性を保つ制御を行う。

エンジンコントロールユニット２０、四輪駆動コントロールユニット３０および走行安定コントロールユニット４０は互いにネットワーク接続されており、各ユニットに入力される検出信号は共通のセンサからの検出信号が使用される。例えば、エンジン２に取り付けられたエンジン回転センサ２ｂにより検出されたエンジン回転検出信号は、図１に示すように、信号ライン２ｃを通ってエンジンコントロールユニット２０に送られるが、この信号はネットワークを介して四輪駆動コントロールユニット３０および走行安定コントロールユニット４０にも送られてそれぞれの制御に用いられるようになっている。このため、エンジン回転センサ２ｂが故障したり、信号ライン２ｃが断線したような場合には、エンジンコントロールユニット２０においてフェイルセーフ制御が行われるだけでなく、四輪駆動コントロールユニット３０および走行安定コントロールユニット４０においてもフェイルセーフ制御が行われる。

次に、四輪駆動コントロールユニット３０の制御内容を図２のフローチャートを参照して説明する。このユニット３０では、まず後輪側に配分するリア目標伝達トルクＴＴｒを算出し（ステップＳ１）、ステップＳ２において四輪駆動制御を行うための機能欠陥故障が検出されない限りステップＳ３に進み、リア目標伝達トルクＴＴｒを後輪１２ａ，１２ｂに伝達するように駆動力分配装置１０の作動制御を行う。なお、四輪駆動コントロールユニット３０は四輪駆動走行制御に係る故障、すなわち機能欠陥故障（この故障内容については後述する）を検出する故障検出器を有している。

このステップＳ１におけるリア目標伝達トルクＴＴｒの算出方法を図３および図４に示すブロック図を参照して説明する。この算出に際しては、まず、エンジン出力特性マップからエンジン回転数Ｎｅと吸気負圧Ｐｂとの関係に基づいてエンジン出力トルクＴｅを求め（ブロックＢ１）、これにリタード信号、エンジン冷却水温、大気圧、吸気温、エアコンディショナー作動の有無、オルタネータ負荷等のエンジン負荷に基づく補正係数（ブロックＢ２）を乗じて、実エンジン出力トルクＴｅａを算出する。この実エンジン出力トルクＴｅａにトルクコンバータのトルク比およびトランスミッションギヤ比を乗じてトランスミッション出力トルクＴｔｍを算出する（ブロックＢ３）。さらに、回転変動に伴う慣性トルクの補正量を算出（ブロックＢ４）するとともに後輪駆動系の内部ロストルクを算出（ブロックＢ５）し、これらをトランスミッション出力トルクＴｔｍから減じれば、後輪推定駆動トルクＴestが算出される（ブロックＢ６）。この処理がエンジンからの駆動力を推定するための推定駆動トルクを算出する推定駆動トルク算出手段に相当する。

次に図４のブロック図に移行すると、後輪に対する基本トルク配分比ＤＲｒ（前後輪のトルク配分比）を読み出す（ブロックＢ７）。なお、この基本トルク配分比ＤＲｒは各自動車に応じて適切な値、例えば、３０％という値が予め設定されている。また、カーブ走行のように車両が旋回走行しているときには、車体に作用する横方向加速度（横Ｇ）の大きさに応じて後輪トルク配分比の増加分ΔＤＲを求める（ブロックＢ８）。そして、基本トルク配分比ＤＲｒに増加分ΔＤＲを加えた後輪トルク配分比ＤＲを、上述のようにブロックＢ６において算出された後輪推定駆動トルクＴestに乗じてリア側に配分されるリア目標伝達トルクＴＴｒが算出される（ブロックＢ９）。

但し、このリア目標伝達トルクＴＴｒは左右の後輪１２ａ，１２ｂに伝達される合計トルクであり、例えば、旋回走行時等には左右に所定の分配比で異なるトルク伝達を行う。このため、ブロックＢ１０において車体の横方向加速度に応じて外輪側に配分する配分比ＤＲｗを算出し、これをリア目標伝達トルクＴＴｒに乗じて外輪側の後輪への目標伝達トルクＴroを算出し、且つ、リア目標伝達トルクＴＴｒから外輪目標伝達トルクＴroを減じて内輪目標伝達トルクＴriを算出する（ブロックＢ１２）。但し、制動時には左右の後輪１２ａ，１２ｂへの動力伝達を遮断してアンチロックブレーキ制御を行うようになっており、このための処理をブロックＢ１１で行っている。すなわち、制動時には外輪および内輪目標伝達トルクＴro，Ｔriはともに零に設定される。

図２に説明を戻すと、以上のようにして外輪および内輪目標伝達トルクＴro，Ｔriが算出されると、これら目標伝達トルクが左右の後輪１２ａ，１２ｂに伝達されるように、四輪駆動コントロールユニット３０は、駆動力分配装置１０に制御信号を送ってその作動を制御する（ステップＳ３）。この結果、前輪７ａ，７ｂに伝達するトルクと後輪１２ａ，１２ｂに伝達するトルクとの配分制御と、旋回走行時等において左右の後輪１２ａ，１２ｂに伝達するトルク配分制御が行われる。なお、この制御内容から分かるように、駆動力分配装置１０は、例えば、左右のリアアクスルシャフト１１ａ，１１ｂに繋がる部分に設けられた左右のクラッチからなり、これら左右のクラッチの係合制御を行うことにより、上記の前後輪トルク配分および左右後輪トルク配分制御が行われる。

一方、ステップＳ２において四輪駆動制御を行うための機能欠陥故障が検出された場合には、ステップＳ１０に進んで、図５示す４ＷＤフェールアクション制御を行う。ここでいう機能欠陥故障とは、上述した前後輪トルク配分および左右後輪トルク配分制御を行うために要求される機能が欠落するような故障であり、例えば、横方向加速度（横Ｇ）センサの故障が挙げられる。さらに、エンジン回転センサ２ｂ等の推定駆動トルク算出に必要なパラメータ値を検出するセンサの故障、四輪駆動コントロールユニット３０、走行安定コントロールユニット４０等でのネットワーク通信によって共有しているセンサの故障、駆動力分配装置１０の故障等も挙げられる。

図５に示す通り、４ＷＤフェールアクション制御においては、次式により「要求目標駆動トルク」を算出する（ステップＳ１１）。要求目標駆動トルクは、前記の機能欠陥故障発生時に四輪駆動制御を停止して二輪駆動制御に移行するときに、車両が安定して走行することを可能にする駆動トルクの閾値を示す。

上記の計算式において、車両重量Ｗは車両状態に応じて一義的に決まる。「０．３」は、タイヤの摩擦限界を考慮した「第１パラメータ」である。路面の摩擦係数μを推定することは困難であるため、タイヤの摩擦限界として、雪上路面の摩擦係数μに相当する「０．３」を設定している。このため、雪上路面のように摩擦係数が小さい状況でも、車両を安定して走行可能にするような要求目標駆動トルクを得ることができるようになっている。

また、上記の計算式において、規範横Ｇ（第２パラメータ）は、重力成分の影響が含まれない理論上の横Ｇである。規範横Ｇは、例えば車速とヨーレート（旋回角速度）との積から算出できる。従って、この規範横Ｇは、車速、車両の走行状態が直進走行か旋回走行かの区別、及び、旋回量等を含む車両の状況（走行状態）に応じた値になる。なお、車速とヨーレートとは、自動車１に備わるセンサの検出信号に基づいて取得できる。

このように、要求目標駆動トルクがタイヤの摩擦限界（第１パラメータ）と規範横Ｇ（第２パラメータ）とに基づいて算出されることにより、タイヤの摩擦限界を考慮し、車速や、直進走行、旋回走行等の車両の走行状態の違いに応じて変化する要求目標駆動トルクを得ることができる。この処理が、前記車両を安定して走行可能にするための要求目標駆動トルクを、少なくとも前記前輪の摩擦限界に基づいて算出する要求目標駆動トルク算出手段に相当する。

次に、前記ステップＳ１１で算出した要求目標駆動トルクと、前記ブロックＢ６で算出した後輪推定駆動トルクＴestとを比較して、要求目標駆動トルクよりも推定駆動トルクＴestが大きいか否かの判断がなされる（ステップＳ１２）。推定駆動トルクＴestが要求目標駆動トルクよりも大きいときには、後述するエンジンスロットル開度を小さくする制御を行うことにより、車両挙動の不安定化を防ぐ。前述した通り、四輪駆動制御を停止して二輪駆動制御に移行するとき、後輪に伝達される駆動トルクが零となり、その分の駆動トルクが前輪に加算され、この駆動トルクの加算により生じる前輪の駆動力が前輪の摩擦限界を超えた場合に、車両挙動が不安定になってしまう。この点、当該ステップＳ１２では、前記ステップＳ１１で算出した要求目標駆動トルクを閾値として用いて、車両挙動が不安定化するかどうかを判断しているので、車両の状況（走行状態）によって変化する前輪の摩擦限界に対応できる。

推定駆動トルクＴestが要求目標駆動トルクよりも大きいと判断されたときには（ステップＳ１２のＹＥＳ）、前記ステップＳ１１で算出した要求目標駆動トルクを、要求駆動トルクにセットする（ステップＳ１３）。これにより、要求駆動トルクとして、前輪の摩擦限界を考慮して車両の状況（走行状態）に合わせた最適な駆動トルクを設定できる。そして、前記ステップＳ１３でセットした要求駆動トルクに応じて、エンジンスロットル開度θTHを低下させるための要求値（第１スロットル制御信号）を算出する（ステップＳ１４）。

以上のようにして４ＷＤフェールアクション制御（ステップＳ１０）が行われると、次に図２のステップＳ４に進み、ステップＳ１３において算出した要求スロットル開度制御信号をエンジンコントロールユニット２０に送信する。そして、ステップＳ５において、駆動力分配装置１０の作動を制御し、後輪１２ａ，１２ｂへの駆動力伝達を行わせなくして四輪駆動状態から二輪駆動状態へ移行させる。ステップＳ４において送られる第１スロットル制御信号は、図６に示すように、四輪駆動状態から二輪駆動状態へ移行する時点ｔｏにおいて、スロットル開度を、前記ステップＳ１４で算出した要求値まで低下させ、これを所定時間（時間ｔ１まで）保持した後、元のスロットル開度（アクセルペダルの操作に応じたスロットル開度）まで緩やかに戻す制御を行う信号である。この処理により、駆動トルクが要求目標駆動トルクよりも大きいときには、スロットル制御装置に第１スロットル制御信号を送るとともに四輪駆動制御を停止して二輪駆動制御に移行する動作が実現される。例えば雪上など摩擦係数の小さい路面にて旋回中に四輪駆動走行制御の機能失陥に係る故障が発生した場合などであっても、適切に駆動トルクを低減して、車両挙動を安定させることができる。

一方、図５のステップＳ１２において推定駆動トルクが要求目標駆動トルクよりも小さいときには（ステップＳ１２のＮＯ）、要求駆動トルクを算出せず（ステップＳ１５）、４ＷＤフェールアクション制御（ステップＳ１０）を終えて、処理を図２のステップＳ４以降に進む。すなわち、この場合、推定駆動トルクの大きさは、走行安定性変化、走行挙動変化が許容できるレベルであるため、第１スロットル制御信号を算出しない。そして、図２のテップＳ４では、第１スロットル制御信号をエンジンコントロールユニット２０に送信せずにステップＳ５に進み、そして、駆動力分配装置１０の作動を制御し、後輪１２ａ，１２ｂへの駆動力伝達を行わせなくして四輪駆動状態から二輪駆動状態へ移行させる。この処理により、駆動トルクが要求目標駆動トルクよりも小さいときには、第１スロットル制御信号を送らずに四輪駆動制御を停止して二輪駆動制御に移行する動作が実現される。

以上の通り、第１スロットル制御信号がエンジンコントロールユニット２０に送られるとエンジンコントロールユニット２０は図６示すようなスロットル開度を設定するようにスロットルアクチュエータ２ａの作動制御を行わせる一方で、前述の通り、走行安定コントロールユニット４０からもスロットル制御信号（これを第２スロットル制御信号と称する）がエンジンコントロールユニット２０に送られる。このため、エンジンコントロールユニット２０は異なる二つのスロットル制御信号を受けることになる。この場合の制御を図７を参照して説明する。

図７に示すように、エンジンコントロールユニット２０に、四輪駆動コントロールユニット３０から第１スロットル制御信号が送られ、且つ、走行安定コントロールユニット４０から第２スロットル制御信号が送られると、エンジンコントロールユニット２０内において第１および第２スロットル制御信号のうちの小さい方の信号を選択する。そして、このように選択したスロットル制御信号に基づいてスロットルアクチュエータ２ａの作動制御が行われる。この結果、四輪駆動コントロールユニット３０の四輪駆動制御停止による二輪駆動への切換に伴うエンジンスロットル開度低下制御も、走行安定コントロールユニット４０による走行安定制御のためのエンジンスロットル開度制御もともに行うことができ、且つこれらは安全サイドの制御であり、走行安定性を損なうことがない。

次に、本発明に係るもう一つの制御形態を、図８を参照して説明する。上述のようにエンジンコントロールユニット２０と四輪駆動コントロールユニット３０と走行安定コントロールユニット４０とは通信ラインを介して繋がれてネットワークを形成しており、制御に用いる種々の検出信号はそれぞれ共有するようになっている。このため、ネットワークを形成する通信ラインの異常時には、それぞれ独自のフェイルセーフ制御が求められる。四輪駆動コントロールユニット３０においては、このような異常時、特に、エンジンコントロールユニット２０と四輪駆動コントロールユニット３０との通信異常時には、四輪駆動制御を停止させるようになっており、このフェイルセーフ制御について図８を参照しながら以下に説明する。

まず、このような通信異常を検出する通信異常検出器５０がネットワーク上に設けられており、例えば、通信異常検出器５０がエンジンコントロールユニット２０と四輪駆動コントロールユニット３０との通信異常を検出すると、異常検知信号がエンジンコントロールユニット２０と四輪駆動コントロールユニット３０に送られる。さらに、通常は走行安定コントロールユニット４０にも送られることが多い。

この異常検知信号を受信すると、四輪駆動コントロールユニット３０は、駆動力分配装置１０の作動を制御し、後輪１２ａ，１２ｂへの駆動力伝達を行わせなくして四輪駆動状態から二輪駆動状態へ移行させる。このとき、前述の四輪駆動制御停止の場合と同様にエンジンスロットル開度を低下させる制御が必要とされるが、エンジンコントロールユニット２０と四輪駆動コントロールユニット３０との通信異常が生じているため、四輪駆動コントロールユニット３０からエンジンコントロールユニット２０に第１スロットル開度信号を送ることができない。

このため、エンジンコントロールユニット２０には四輪駆動コントロールユニット３０における４ＷＤフェールアクション制御（図２及び図５に示すステップＳ１０の制御）に必要な条件情報が通信ラインを介して送られており、エンジンコントロールユニット２０のメモリに常に更新記憶されるようになっている。そして、上記のように通信異常が発生して通信異常検出器５０から異常検知信号を受信したときには、四輪駆動コントロールユニット３０は四輪駆動状態から二輪駆動状態へ移行させ、一方、エンジンコントロールユニット２０はメモリに更新記憶されている最新の条件情報（すなわち、通信異常が発生した時点（直前）での条件情報）を読み出し、この条件情報に基づいて４ＷＤフェールアクション制御（図２及び図５に示すステップＳ１０の制御）を行う。

これにより図６に示すような要求スロットル開度制御信号（第１スロットル制御信号）が得られ、これに基づいてスロットルアクチュエータ２ａの作動を制御する。この結果、エンジンコントロールユニット２０と四輪駆動コントロールユニット３０との通信異常が生じた場合にも、エンジンスロットル開度を低下させて四輪駆動状態から二輪駆動状態に切り換える制御が行われる。

なお、このようにしてエンジンスロットル開度を低下させるときに、走行安定コントロールユニット４０から第２スロットル制御信号も送られている場合には、上記と同様な理由から、エンジンコントロールユニット２０内において第１および第２スロットル制御信号のうちの小さい方の信号を選択し、このように選択したスロットル制御信号に基づいてスロットルアクチュエータ２ａの作動制御が行われる。

以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲、及び明細書と図面に記載された技術的思想の範囲内において種々の変形が可能である。例えば、要求目標駆動トルクを算出するために用いる規範横Ｇの算出方法は周知のどのような方法でも良い。また、第２パラメータは、規範横Ｇに限らず、車両の走行状態が直進走行か旋回走行かの区別できるパラメータでさえあればよい。また、第１パラメータとなるタイヤの摩擦限界として設定する数値は、「０．３」に限定されず、他の値を設定してもよい。

１自動車、２エンジン、２ａスロットルアクチュエータ、３トランスミッション、７ａ，７ｂ前輪、８プロペラシャフト、９リアアクスル装置、１０駆動力分配装置、１２ａ，１２ｂ後輪、１５アクセルセンサ、２０エンジンコントロールユニット、３０四輪駆動コントロールユニット、４０走行安定コントロールユニット、５０通信異常検出器

Claims

エンジンからの出力を前輪および後輪に伝達して走行する四輪駆動車両の走行制御装置であって、
前記エンジンのスロットル開度制御を行うスロットル制御装置と、
前記エンジンからの駆動力を前記前輪および前記後輪に分配して伝達する駆動力分配装置と、
前記駆動力分配装置の作動制御を行って四輪駆動走行制御を行う四輪駆動コントロール装置と、
前記スロットル制御装置の作動制御を含む車両走行制御を行って車両走行安定性を保つ制御を行う走行安定コントロール装置とを備え、
前記四輪駆動コントロール装置は、四輪駆動走行制御に係る故障を検出する故障検出手段を有し、前記故障検出手段が故障を検出したときに、四輪駆動制御を停止して二輪駆動制御に移行するとともに前記スロットル制御装置にスロットル開度を低下させる第１スロットル制御信号を送ってスロットル開度を低下させる制御を行い、
前記スロットル制御装置は、前記四輪駆動コントロール装置からの前記第１スロットル制御信号および前記走行安定コントロール装置からスロットル開度制御のために送られてくる第２スロットル制御信号が同時に入力されたときには、前記第１および第２スロットル制御信号の内、スロットル開度が小さい方の制御信号に基づいてスロットル開度制御を行うように構成されており、
前記走行制御装置は、
前記車両を安定して走行可能にするための要求目標駆動トルクを、少なくとも前記前輪の摩擦限界に基づいて算出する要求目標駆動トルク算出手段と、
前記エンジンからの駆動力を推定するための推定駆動トルクを算出する推定駆動トルク算出手段とを具備し、
前記故障検出手段が故障を検出して前記四輪駆動コントロール装置により四輪駆動制御を停止して二輪駆動制御に移行するときに、
前記要求目標駆動トルク算出手段から算出された要求目標駆動トルクと、前記推定駆動トルク算出手段から算出された推定駆動トルクとを比較して、前記要求目標駆動トルクより前記推定駆動トルクが大きいときには、前記スロットル制御装置に前記第１スロットル制御信号を送るとともに四輪駆動制御を停止して二輪駆動制御に移行する一方、前記要求目標駆動トルクより前記推定駆動トルクが小さいときには前記第１スロットル制御信号を送らずに四輪駆動制御を停止して二輪駆動制御に移行することを特徴とする四輪駆動車両の走行制御装置。
前記要求目標駆動トルク算出手段は、前記前輪の摩擦限界に応じた第１パラメータと、前記四輪駆動車両の走行状態が直進走行又は旋回走行のいずれであるかを区別する第２パラメータとに基づいて、前記要求目標駆動トルクを算出するように構成されたことを特徴とする請求項１に記載の四輪駆動車両の走行制御装置。